• / 4
  • 下载费用:1 下载币  

煤层气井气体钻井技术发展现状与展望

关 键 词:
煤层 气井 气体 钻井 技术发展 现状 展望
资源描述:
第 33 卷 第 3 期2011 年 5 月石 油 钻 采 工 艺 33 32011文 章 编 号 : 1000 – 7393( 2011 ) 03 – 0074 – 04煤 层 气 井 气 体 钻 井 技 术 发 展 现 状 与 展 望申 瑞 臣   夏   焱( 中 国 石 油 集 团 钻 井 工 程 技 术 研 究 院 , 北 京   100195)摘要: 煤 层 气 储 层 的 特 殊 性 对 煤 层 气 钻 井 时 的 储 层 保 护 提 出 了 更 高 的 要 求 。 用 气 体 钻 井 方 式 开 采 煤 层 气 是 一 种 有 效 的 保护 储 层 的 手 段 , 被 国 外 油 田 广 泛 采 用 。 气 体 钻 井 方 式 的 选 择 必 须 考 虑 地 层 的 适 用 性 、 应 用 模 式 、 后 期 完 井 方 式 以 及 经 济 性 。 通过 对 国 外 煤 层 气 开 发 中 气 体 钻 井 的 应 用 情 况 、 煤 层 特 点 、 气 体 钻 井 应 用 于 煤 层 气 的 技 术 模 式 进 行 分 析 , 结 合 我 国 煤 层 气 特 点 及气 体 钻 井 技 术 现 状 , 探 讨 了 在 我 国 煤 层 气 开 发 中 开 展 气 体 钻 井 的 可 行 性 。关 键 词 : 煤 层 气 ; 气 体 钻 井 ; 储 层 保 护中 图 分 类 号 :     文 献 标 志 码 : of BM 00195, of a BM to be of to on of of of to on of of MB in  气 作 为 非 常 规 天 然 气 , 在 国 内 外 掀 起 了 新的 勘 探 开 发 热 潮 。 在 国 外 , 美 国 已 经 在 第 三 代 煤 层气 区 域 进 行 了 勘 探 开 发[ 1], 2009 年 美 国 煤 层 气 年产 量 已 超 过 600 亿 加 拿 大 、 澳 大 利 亚 等 国 家 在2000 年 后 也 加 强 了 煤 层 气 开 发 技 术 的 研 究 , 进 行 了商 业 化 开 采 , 形 成 了 快 速 发 展 的 新 兴 能 源 产 业 。 国内 中 石 油 等 企 业 先 后 在 沁 水 盆 地 、 鄂 尔 多 斯 东 部 、 阜新 等 地 区 大 规 模 采 用 了 以 地 面 钻 井 开 采 煤 层 气 为 主的 开 采 模 式 , 形 成 了 年 产 能 25 亿 气 的 能 力 。据 国 家 有 关 部 门 规 划 , 2020 年 我 国 煤 层 气 的 年 生 产能 力 要 达 到 300 亿 发 展 前 景 极 其 广 阔 。煤 层 具 有 特 殊 的 岩 石 性 质 , 使 得 煤 层 气 开 发 与其 他 常 规 油 气 田 有 很 大 的 区 别 。 首 先 含 有 煤 层 气 的煤 岩 具 有 非 常 强 的 毛 细 管 效 应 ( 亦 称 水 锁 效 应 ) 、 高压 力 敏 感 性 和 渗 透 滞 后 现 象 , 更 易 受 到 污 染 ; 同 时煤 层 气 吸 附 在 煤 层 中 , 煤 层 既 是 产 气 层 也 是 储 气 层 ,只 有 临 界 解 吸 压 力 小 于 地 层 压 力 时 , 以 吸 附 状 态 赋存 在 煤 岩 中 的 煤 层 气 才 能 解 吸 , 因 此 , 对 煤 层 气 钻井 、 完 井 过 程 中 的 储 层 保 护 提 出 了 更 高 的 要 求 。 气体 钻 井 是 一 种 保 护 储 层 的 有 效 钻 井 手 段 , 已 经 在 国外 的 煤 层 气 钻 井 中 得 到 较 为 广 泛 的 应 用 , 并 形 成 了针 对 不 同 煤 层 地 质 特 点 的 气 体 钻 井 模 式 。基金项目: 国 家 科 技 重 大 专 项 “ 煤 层 气 气 体 钻 井 技 术 发 展 现 状 与 展 望 ” 子 课 题 “ 煤 层 气 欠 平 衡 钻 井 配 套 技 术 ” ( 编 号 : 2008部 分 内 容 。作者简介: 申 瑞 臣 , 1959 年 生 。 主 要 从 事 煤 层 气 钻 井 工 程 技 术 及 地 下 储 库 工 程 技 术 研 究 工 作 , 教 授 级 高 级 工 程 师 。 电 话 : 01075申 瑞 臣 等 : 煤 层 气 井 气 体 钻 井 技 术 发 展 现 状 与 展 望1  国 外 煤 层 气 井 气 体 钻 井 的 煤 层 特 征近 年 来 , 煤 层 气 井 钻 井 技 术 越 来 越 朝 着 保 护 煤层 的 方 向 发 展 , 因 为 保 护 煤 层 不 受 损 害 对 煤 层 气 今后 的 开 采 和 提 高 采 收 率 具 有 非 常 重 要 的 作 用 。 美国 在 煤 层 气 井 的 气 体 钻 井 技 术 利 用 方 面 进 行 了 大量 的 实 践 , 并 取 得 了 显 著 效 果 。 美 国 西 部 的 圣 胡安 盆 地 和 东 部 的 黑 勇 士 盆 地 的 煤 层 资 源 条 件 好 ,煤 岩 层 构 造 简 单 , 几 乎 未 遭 受 后 期 褶 皱 、 断 裂 构 造的 破 坏 , 内 生 裂 隙 发 育 , 煤 层 的 渗 透 率 高 。 圣 胡 安盆 地 煤 层 高 压 、 高 渗 , 煤 种 为 次 烟 煤 , 煤 层 埋 深 一般 1000 m, 厚 度 10~30 m, 煤 层 裂 缝 中 的 地 层 流 体压 力 较 大 , 微 裂 缝 的 渗 透 能 力 强 , 煤 岩 渗 透 率 可 达( 3~25) × 10而 黑 勇 士 盆 地 则 以 水 饱 和 煤 层为 代 表 , 煤 种 为 中 烟 煤 , 煤 层 埋 深 一 般 600 m, 厚 度4~6.7 m, 煤 层 微 裂 缝 中 含 水 量 几 乎 占 满 了 煤 层 裂隙 等 空 间 。据 姜 庆 俊 等 人 赴 美 考 察 报 告 显 示[ 2], 圣 胡 安 和黑 勇 士 盆 地 均 在 较 大 范 围 内 采 用 了 空 气 钻 井 。 无 论是 下 套 管 压 裂 井 还 是 裸 眼 造 洞 穴 井 , 大 都 使 用 空 气钻 机 利 用 空 气 钻 穿 目 的 煤 层 。 钻 井 完 成 后 , 利 用 空气 作 为 循 环 介 质 将 井 筒 清 洗 干 净 。在 黑 勇 士 盆 地 部 分 地 区[ 3], 最 初 尝 试 采 用 空 气钻 井 打 开 煤 层 , 但 是 由 于 这 些 地 区 地 层 出 水 段 较 多 ,最 终 放 弃 了 使 用 空 气 钻 井 而 采 用 清 水 钻 井 液 在 煤 层中 钻 进 。 这 种 情 况 同 样 在 澳 大 利 亚 煤 层 气 钻 井 施 工中 出 现[ 4]。 在 圣 胡 安 盆 地 北 部 地 区[ 5], 虽 然 煤 岩 破碎 , 其 地 质 条 件 对 空 气 钻 井 不 利 , 但 为 了 能 成 功 地 进行 裸 眼 洞 穴 造 穴 完 井 , 在 煤 质 易 破 碎 地 层 仍 然 使 用了 空 气 钻 井 。在 煤 层 中 进 行 气 体 钻 井 , 一 般 应 具 备 以 下 条 件 :( 1) 煤 层 含 水 量 要 小 , 而 在 目 的 煤 层 上 部 的 裸 露地 层 中 也 不 能 有 大 的 含 水 量 。( 2) 煤 岩 压 实 程 度 高 , 井 壁 稳 定 性 好 。 一 般 来 讲 ,次 烟 煤 和 中 烟 煤 为 主 的 煤 层 段 是 进 行 空 气 / 气 体 钻井 的 合 适 层 位 。( 3) 若 煤 层 段 不 太 长 , 破 碎 性 的 煤 层 也 能 使 用 气体 钻 井 。( 4) 在 多 煤 层 中 , 允 许 最 底 层 煤 层 破 碎 率 大 一 些 ,而 其 他 煤 层 段 需 要 达 到 一 定 压 实 程 度 。( 5) 如 果 在 水 平 井 中 进 行 空 气 钻 井 , 则 要 求 所 钻煤 层 体 系 中 出 水 量 和 煤 层 压 实 程 度 都 要 达 到 更 高 的要 求 。 一 般 煤 层 埋 藏 越 深 其 稳 定 性 越 好 。2  煤 层 气 井 气 体 钻 井 技 术 现 状气 体 钻 井 已 经 有 60 多 年 的 应 用 历 史 , 而 把 气 体钻 井 应 用 于 煤 层 气 开 发 将 近 30 年 。 煤 层 气 开 发 中 应用 气 体 钻 井 技 术 并 不 是 全 新 的 欠 平 衡 技 术 , 而 是 常 规油 气 田 开 发 技 术 的 一 种 新 的 尝 试 和 应 用 领 域 的 扩 展 ,只 是 由 于 煤 层 的 特 性 所 致 而 显 得 独 特 。在 圣 胡 安 盆 地 , 早 期 所 钻 的 煤 层 气 直 井 尝 试 使用 洞 穴 完 井 方 式 来 提 高 煤 层 气 产 量 。 裸 眼 洞 穴 完井 前 , 通 常 采 用 气 体 钻 井 打 开 煤 层 , 这 样 做 一 是 为了 保 护 煤 层 不 受 污 染 , 另 一 方 面 也 是 出 于 作 业 程 序的 需 要 和 经 济 性 的 考 虑 。 该 方 法 在 圣 胡 安 盆 地 北部 一 些 地 区 获 得 成 功 , 但 在 盆 地 西 部 的 大 部 分 地 区仍 采 用 下 套 管 完 井 后 水 力 压 裂 的 增 产 工 艺[ 6]。黑 勇 士 盆 地 目 的 煤 层 埋 藏 较 浅 , 由 于 地 质 年 代老 、 地 层 完 整 , 所 以 一 般 采 用 常 规 的 钻 井 技 术 钻 穿 煤层 上 部 的 层 段 , 而 在 煤 层 段 应 用 气 体 钻 井 。 从 20 世纪 80 年 代 开 始 , 在 黑 勇 士 盆 地 推 广 了 空 气 锤 钻 井 技术[ 7], 主 要 用 来 提 高 钻 速 , 降 低 成 本 。煤 层 气 直 井 气 体 钻 井 技 全 井 段 气 体 钻 井   其 施 工 特 点 与 常 规 油 气 井的 气 体 钻 井 相 同 。 气 体 钻 井 的 主 要 优 点 在 于 钻 井 速度 快 , 因 此 , 只 要 地 层 出 水 量 在 气 体 钻 井 允 许 范 围 内就 可 以 采 用 全 过 程 气 体 钻 井 。 对 于 “ 允 许 出 水 量 ”的 概 念 可 以 这 样 理 解 : 一 是 所 出 的 水 能 被 气 体 及 时带 出 井 筒 , 二 是 地 层 水 不 会 造 成 井 壁 的 湿 润 垮 塌 , 三是 出 水 不 会 造 成 钻 屑 的 湿 润 而 形 成 钻 头 泥 包 , 四 是钻 井 过 程 中 钻 具 短 起 下 能 一 次 到 底 。 但 是 在 数 百 米的 全 井 段 往 往 存 在 出 水 层 , 若 在 出 水 量 较 大 的 区 域盲 目 实 施 空 气 钻 井 可 能 会 发 生 井 眼 垮 塌 等 复 杂 情 况导 致 作 业 的 失 败 , 而 对 于 多 层 煤 层 还 必 须 要 综 合 考虑 整 个 井 眼 的 井 壁 稳 定 情 况 , 所 以 全 井 段 气 体 钻 井具 有 一 定 的 局 限 性 。仅 煤 层 段 采 用 气 体 钻 井   在 黑 勇 士 盆 地 部 分区 块 的 煤 层 气 开 发 实 践 中 , 上 部 地 层 采 用 清 水 为 主的 钻 井 液 , 煤 层 段 采 用 以 空 气 或 泡 沫 为 循 环 流 体 的欠 平 衡 钻 井 作 业 。 这 样 可 以 使 煤 层 段 以 上 的 地 层 减少 井 塌 、 地 层 出 水 等 因 素 对 钻 井 施 工 的 影 响 , 使 目 的煤 层 得 到 最 有 效 的 保 护 , 即 使 目 的 煤 层 较 为 破 碎 也不 影 响 作 业 的 成 功 。 其 缺 点 是 需 要 在 打 开 煤 层 前 进行 钻 井 介 质 及 工 艺 方 法 的 转 换 , 增 加 了 气 体 设 备 和一 些 专 用 材 料 的 投 入 。 如 果 存 在 多 个 目 的 煤 层 , 可以 在 钻 到 最 上 部 煤 层 前 转 换 成 空 气 钻 井 , 以 使 煤 层76 石 油 钻 采 工 艺   2011 年 5 月 ( 第 33 卷 ) 第 3 期得 到 最 大 的 保 护 。防 水 措 施   在 实 施 气 体 钻 井 或 雾 化 / 泡 沫 钻井 过 程 中 , 每 钻 进 30~50 m 打 一 次 “ 泡 沫 稠 塞 ” 是处 理 地 层 出 水 的 一 种 有 效 措 施 。 “ 泡 沫 稠 塞 ” 可 以 及时 携 带 多 余 的 地 层 出 水 和 钻 屑 , 确 保 井 眼 通 畅 、 井 壁干 燥 。 “ 泡 沫 稠 塞 ” 由 发 泡 剂 、 增 黏 剂 和 水 配 制 而 成 。实 现 储 层 保 护 的 完 井 方 裸 眼 洞 穴 完 井   适 合 裸 眼 洞 穴 完 井 的 地 层 条件 为 : ( 1) 煤 层 结 构 完 整 ; ( 2) 煤 层 厚 度 大 ; ( 3) 渗 透 率高 ( ≥ 10 × 10; ( 4) 煤 层 压 力 和 含 气 饱 和 度 高 ;( 5) 煤 层 内 聚 力 较 小 ( ≤ 。一 般 的 施 工 方 法 是 : ( 1) 在 造 穴 开 始 前 , 利 用 扩眼 机 械 对 煤 层 进 行 扩 眼 ; ( 2) 下 放 工 具 至 造 穴 层 位 ;( 3) 泵 入 钻 井 液 , 旋 转 工 具 进 行 破 碎 作 业 ; ( 4) 上 提 或下 放 钻 具 , 直 到 造 穴 的 高 度 达 到 设 计 要 求 。 如 果 施工 过 程 中 辅 以 射 流 、 液 氮 进 行 造 穴 作 业 , 一 般 能 够 提高 30% 左 右 的 造 穴 速 度 , 且 提 高 裸 眼 洞 穴 完 井 质 量 。在 圣 胡 安 北 部 部 分 地 区 煤 层 具 有 高 压 、 高 渗 透 、煤 质 易 破 碎 、 煤 层 厚 度 大 等 特 点 , 具 备 实 现 裸 眼 洞 穴完 井 的 理 想 条 件 。 一 般 的 煤 层 采 用 该 完 井 方 法 增 产的 效 果 并 不 明 显 , 而 且 工 艺 过 程 显 得 有 些 复 杂 。下 套 管 压 裂 完 井   目 前 , 直 井 除 了 适 合 裸 眼洞 穴 完 井 的 地 层 , 都 是 采 用 套 管 完 井 。 在 下 套 管 压裂 增 产 井 中 , 先 用 气 体 钻 井 方 式 打 开 煤 层 , 然 后 采 用绕 煤 层 固 井 技 术[ 6]。 主 要 做 法 是 在 固 井 作 业 前 下 入特 殊 的 工 具 管 串 将 煤 层 与 其 顶 底 板 形 成 有 效 封 隔 ,在 固 井 时 水 泥 浆 仅 封 固 煤 层 以 外 的 其 他 层 段 而 使 煤层 免 于 水 泥 浆 的 污 染 和 损 害 。 这 是 消 除 常 规 固 井 作业 对 煤 层 段 伤 害 行 之 有 效 的 技 术 。水 平 井 中 应 用 气 体 钻 井 可 行 性 分 析目 前 还 没 有 见 到 煤 层 中 使 用 空 气 钻 井 技 术 钻 水平 井 的 报 道 , 而 用 泡 沫 钻 井 打 煤 层 气 水 平 井 的 研 究 逐渐 增 多 。 威 德 福 的 研 究 人 员 人 曾 利用 加 拿 大 的 艾 伯 特 地 区 煤 层 进 行 常 规 岩 心 试 验[ 8]评价 泡 沫 流 体 对 煤 层 保 护 的 特 性 研 究 , 同 时 对 所 选 泡沫 进 行 了 解 剖 式 分 析 , 从 井 眼 清 洁 、 井 壁 稳 定 、 漏 失 循环 、 泡 沫 黏 度 、 出 水 量 等 方 面 分 析 了 泡 沫 钻 井 的 优 势 ,提 出 了 在 煤 层 气 开 发 中 采 用 泡 沫 流 体 钻 水 平 井 方 式的 必 要 性 和 可 行 性 。 研 究 人 员 也 从 经 济 的 角 度 指 出了 要 先 进 行 投 入 产 出 比 较 , 再 决 定 是 否 采 用 欠 平 衡 泡沫 钻 井 。 目 前 在 煤 层 气 水 平 井 中 采 用 空 气 、 泡 沫 等 欠平 衡 方 式 钻 进 的 模 式 还 没 有 得 到 广 泛 的 认 可 和 推 广 。单 就 煤 层 特 点 来 说 , 如 果 单 纯 的 使 用 空 气 钻 井很 多 情 况 下 是 不 可 取 的 , 因 为 煤 层 一 般 含 水 、 易 破 碎 ,要 在 煤 层 中 钻 水 平 井 眼 势 必 会 引 起 水 平 段 携 岩 困难 。 但 是 , 如 果 要 最 大 化 地 保 护 煤 层 储 层 , 使 用 泡 沫钻 井 应 该 是 最 优 方 式 , 其 携 岩 和 处 理 地 层 出 水 的 能力 比 空 气 钻 井 要 强 得 多 。 泡 沫 钻 井 的 欠 平 衡 钻 井 方式 是 今 后 煤 层 气 水 平 井 钻 井 发 展 的 一 个 重 要 方 向 。综 上 所 述 , 应 用 气 体 钻 井 技 术 开 发 煤 层 气 , 需 要具 备 的 条 件 是 地 层 较 硬 、 出 水 量 小 , 而 且 更 重 要 的 是配 备 相 关 的 钻 井 设 备 , 比 如 空 压 机 、 冲 击 钻 头 等 。 一旦 掌 握 了 其 钻 井 工 艺 , 其 操 作 性 与 普 通 的 空 气 锤 钻 井没 有 太 大 差 异 。 就 国 外 特 别 是 美 国 煤 层 气 井 气 体 钻井 技 术 应 用 情 况 来 看 , 在 煤 层 气 中 进 行 气 体 钻 井 与 常规 的 气 体 钻 井 并 没 有 本 质 上 的 区 别 , 只 是 由 于 地 层 特点 的 变 化 而 导 致 在 具 体 实 施 中 采 取 不 同 的 措 施 。国 内 应 用 情 况2003 年 , 中 联 公 司 在 辽 宁 沈 北 地 区 进 行 煤 层 气勘 探 井 作 业 时 , 对 进 行 了 国 内 首 次 空 气 钻 进打 开 煤 层 。 该 井 钻 井 、 测 井 等 施 工 完 成 后 , 计 划 进 行小 型 动 力 造 穴 扩 孔 完 井 , 但 在 第 11 次 扩 孔 中 , 因 卡钻 事 故 未 能 达 到 预 期 排 采 目 标 导 致 报 废 。 2004 年在 新 疆 顺 利 完 钻 我 国 第 一 口 采 用 空 气 雾 化 钻 井 技 术施 工 的 煤 层 气 井 沙 试 4 井 。 该 井 是 中 国 石 油 煤 层 气经 理 部 设 计 的 一 口 煤 层 气 二 开 预 探 直 井 , 设 计 井 深1000 m, 空 气 钻 井 完 成 , 完 钻 层 位 为 二 叠 系 阿 其 克 布拉 克 组 。 实 钻 一 开 井 深 511 m, 下 入 表 层 套 管 , 二 开采 用 空 气 钻 井 钻 至 790 m 完 钻 。 钻 进 过 程 中 使 用Ø152 517G 钻 头 , 注 气 量 20~45 m3/立 管气 压 钻 压 20~40 机 械 钻 速 m/h,仅 用 d 就 完 成 了 279 m 的 煤 层 段 钻 井 , 最 后 以筛 管 悬 挂 方 式 完 井 。 该 井 钻 井 周 期 为 d, 建 井 周期 为 d, 平 均 机 械 钻 速 m/h。 该 井 由 于 后期 产 气 量 没 有 达 到 预 期 而 关 井 。3  国 内 煤 层 气 井 气 体 钻 井 应 用 推 广 方 案我 国 中 部 和 西 部 煤 层 气 资 源 丰 富 , 山 西 的 沁 水盆 地 和 内 蒙 的 鄂 尔 多 斯 盆 地 是 我 国 煤 层 气 资 源 量 最大 的 两 大 盆 地 , 超 过 10 万 亿 埋 深 1500 m 以 浅煤 层 气 资 源 占 60%, 有 利 于 煤 层 气 的 勘 探 和 开 发 。对 比 美 国 黑 勇 士 和 圣 胡 安 盆 地 与 我 国 沁 水 盆 地和 鄂 尔 多 斯 盆 地 地 质 情 况 , 总 体 上 我 国 的 煤 层 气 储层 具 有 低 压 、 低 渗 的 特 点 , 而 且 煤 层 大 多 不 含 水 或 弱含 水 , 为 开 展 空 气 钻 井 或 泡 沫 钻 井 提 供 了 很 好 的 地质 条 件 。 根 据 我 国 煤 层 气 的 赋 存 特 点 , 可 以 考 虑 以77申 瑞 臣 等 : 煤 层 气 井 气 体 钻 井 技 术 发 展 现 状 与 展 望下 钻 井 方 式 。常 规 钻 井 + 气 体 钻 井主 要 思 路 是 采 用 常 规 钻 井 液 钻 井 和 气 体 钻 井 相结 合 的 方 式[ 9 同 时 完 成 洞 穴 完 井 。 在 煤 层 上 部的 层 段 采 用 常 规 钻 井 液 完 成 , 钻 到 煤 层 段 时 转 换 为气 体 钻 井 , 然 后 进 行 造 穴 完 井 。 该 方 案 适 合 钻 目 的层 只 有 1 层 的 煤 层 , 且 煤 层 以 上 地 层 有 地 层 水 涌 出 ,煤 层 段 易 破 碎 。 需 要 补 充 的 是 , 不 是 所 有 煤 层 都 属于 特 破 碎 , 但 是 都 应 该 进 行 煤 层 段 的 扩 眼 作 业 , 提 高裸 眼 段 井 壁 稳 定 。全 过 程 气 体 钻 基 于 洞 穴 完 井 的 全 过 程 气 体 钻 井   该 方 案 主要 针 对 地 层 出 水 量 小 , 目 标 煤 层 超 过 一 层 的 煤 层 气开 发 。 这 种 模 式 与 常 规 气 体 钻 井 并 无 显 著 的 差 别 ,但 是 在 随 后 的 固 井 完 井 过 程 中 , 有 可 能 再 次 伤 害 煤层 。 所 以 , 该 方 案 重 点 是 在 固 井 过 程 , 有 条 件 可 以 采用 绕 煤 层 固 井 技 术 , 从 而 实 现 真 正 意 义 的 保 护 煤 层 。对 于 目 标 煤 层 多 且 出 水 量 大 的 井 , 如 果 采 用 全 过 程气 体 钻 井 来 提 速 和 保 护 储 层 的 话 , 只 有 牺 牲 部 分 煤层 , 保 护 最 大 目 标 煤 层 , 实 现 经 济 开 采 。基 于 注 重 提 速 的 冲 击 回 转 钻 井   该 方 案 主 要针 对 所 钻 地 层 较 硬 、 煤 层 较 浅 地 区 , 当 然 还 是 要 满 足气 体 钻 井 的 使 用 条 件 为 前 提 。 如 果 所 钻 地 层 较 软 ,则 需 要 及 时 转 换 为 常 规 的 三 牙 轮 钻 头 钻 进 。 空 气 锤钻 头 在 硬 脆 性 地 层 能 获 得 最 好 的 应 用 效 果 , 另 外 空气 锤 钻 进 主 要 依 靠 频 繁 的 “ 捶 击 ” 破 岩 , 并 不 需 要 加多 大 的 钻 压 , 因 此 , 在 表 层 或 较 浅 的 层 段 都 有 良 好 的使 用 效 果 。总 体 上 看 , 以 上 方 案 都 可 以 最 大 化 地 保 护 煤 层不 受 伤 害 , 但 需 要 的 钻 井 周 期 比 一 般 的 气 体 钻 井 要长 , 同 时 对 空 气 / 气 体 钻 井 相 关 设 备 要 求 较 高 , 比 如增 压 机 、 空 压 机 、 车 载 钻 机 等 。 对 于 煤 层 气 开 发 的 快速 发 展 阶 段 , 应 该 着 重 从 以 上 方 案 的 基 本 思 路 出 发 ,完 善 设 备 配 套 , 加 快 多 种 钻 井 方 式 的 试 验 完 善 。4  结 论 与 建 议( 1) 气 体 钻 井 在 煤 层 气 开 发 中 具 有 广 阔 前 景 , 尤其 是 在 提 高 钻 井 速 度 、 缩 短 钻 井 周 期 、 降 低 钻 井 成 本等 方 面 具 有 独 到 的 优 势 。( 2) 在 煤 层 中 进 行 气 体 钻 井 的 重 要 条 件 是 煤 层 与煤 层 之 间 、 煤 储 层 本 身 含 水 量 不 能 影 响 到 气 体 循 环 的正 常 进 行 。 国 内 大 多 数 煤 层 基 本 上 都 能 满 足 这 一 条 件 。( 3) 若 采 用 气 体 钻 井 打 开 煤 层 而 又 必 须 下 套 管 的话 , 建 议 采 用 绕 煤 层 固 井 , 从 而 实 现 钻 井 完 井 全 过 程的 煤 层 保 护 , 以 实 现 最 大 的 开 采 价 值 。( 4) 在 地 层 出 水 量 较 大 不 能 使 用 空 气 钻 井 时 , 可以 适 时 转 化 为 雾 化 钻 井 或 泡 沫 钻 井 。 因 为 泡 沫 携 岩和 处 理 地 层 水 的 能 力 较 强 , 同 时 具 有 良 好 的 保 护 井壁 的 能 力 。( 5) 对 于 我 国 煤 层 气 开 发 而 言 , 应 加 强 常 规 钻 井和 气 体 钻 井 相 结 合 , 同 时 考 虑 基 于 洞 穴 完 井 的 全 过程 气 体 钻 井 和 基 于 提 速 的 空 气 锤 钻 井 技 术 , 还 应 加强 对 气 体 钻 井 相 关 设 备 的 配 套 和 开 发 。参考文献:[ 1]   , to a J] . 2002( 12) : 12 2]   郑 学 涛 , 赵 玉 珍 . 赴 美 国 考 察 煤 层 气 开 发 与 利 用 情 况 介绍 [ J] . 煤 矿 设 计 , 1997, 28( 3) : 46 3]   L, D, M. A of in R] . 2873, 1986.[ 4]   R, J. R] . 1989 5]   马 永 峰 . 美 国 西 部 盆 地 煤 层 气 钻 井 和 完 井 技 术 [ J] 钻 采 工 艺 , 2003, 25( 4) : 32 6]   舒 秋 贵 . 国 内 外 煤 层 气 的 钻 采 技 术 [ J] . 西 部 探 矿 工 程 , 2003, 15( 8) : 104 7]   黄 盛 初 . 美 国 煤 层 气 地 面 钻 井 开 发 技 术 [ J] . 中 国 煤层 气 , 1995, 2( 2) : 25 8]   J] . 2005, 24( 4) : 11 9]   闫 永 维 , 高 德 利 , 吴 志 永 . 煤 层 气 连 通 井 引 导 技 术 研 究[ J] . 石 油 钻 采 工 艺 , 2010, 32( 2) : 23 10]   陈 艳 鹏 , 杨 焦 生 , 王 一 兵 . 煤 层 气 羽 状 水 平 井 井 身 结 构优 化 设 计 [ J] . 石 油 钻 采 工 艺 , 2010, 32( 4) : 81 11]   张 进 双 , 钱 晓 琳 , 于 培 志 . 气 体 钻 井 后 井 筒 预 处 理 井 壁稳 定 技 术 [ J] . 石 油 钻 采 工 艺 , 2008, 30( 5) : 48 12]   柳 贡 慧 , 陶 谦 , 李 军 . 气 体 循 环 钻 井 井 筒 气 量 控 制 技 术[ J] . 石 油 钻 采 工 艺 , 2009, 31( 4) : 32 13]   石 建 刚 , 陈 一 健 , 谢 双 喜 , 气 体 钻 井 井 眼 净 化 程 度 判 断方 法 探 讨 [ J] . 石 油 钻 采 工 艺 , 2008, 30( 4) : 5 14]   高 如 军 , 何 世 明 , 陈 佳 玉 . 气 体 钻 井 井 斜 机 理 与 控 制 初探 [ J] . 石 油 钻 采 工 艺 , 2008, 30( 2) : 42 修 改 稿 收 到 日 期   2011编辑 朱 伟 〕
展开阅读全文
  石油文库所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
0条评论

还可以输入200字符

暂无评论,赶快抢占沙发吧。

关于本文
本文标题:煤层气井气体钻井技术发展现状与展望
链接地址:http://www.oilwenku.com/p-51943.html
关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服客服 - 联系我们
copyright@ 2016-2020 石油文库网站版权所有
经营许可证编号:川B2-20120048,ICP备案号:蜀ICP备11026253号-10号
收起
展开